高壓碳鋼低合金鋼管焊接工藝

[ 關(guān)鍵詞：合金鋼管　發(fā)表日期：2022-11-08 20:13:42 ]

高壓碳鋼低合金鋼管焊接工藝

1 適用范圍

1.1 本標(biāo)準(zhǔn)介紹了合成氨、尿素、甲醇、石油高壓加氫等裝置的高壓碳鋼、低合金鋼管的 焊接工藝，其公稱壓力為 10～32Mpa，工作溫度為－40～400℃。
1.2 接頭的坡口加工、組對(duì)、焊接工藝及焊接檢驗(yàn)的基本要求應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其它 技術(shù)要求應(yīng)符合 GB50236—98 的規(guī)定。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)： 引用標(biāo)準(zhǔn)： GB50235—95 GB50236—98 工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工驗(yàn)收規(guī)范

3 一般規(guī)定

3.1 凡參加高壓管道焊接的焊工應(yīng)持有中低壓管道相應(yīng)材料、 相應(yīng)項(xiàng)位的合格證， 并按 《鍋 爐壓力容器焊工考試規(guī)則》的規(guī)定，進(jìn)行高壓管道焊工考試，只能從事合格項(xiàng)位的焊接。 5G 合格可以免考 1G。
3.2 取得施焊合格資格的焊工，在施焊的全過程中應(yīng)按規(guī)定的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接，并 真實(shí)填寫焊接記錄表（見表 5.7）。 。
3.3 材料的化學(xué)成份見表 3.2。 高壓管道材料的化學(xué)成份% 材料 20 15MnV 12CrMo 15CrMo Cr5Mo C 0.17～0.22 0.12～0.18 ≤0.15 0.12～0.18 ≤0.15 Si 0.17～0.37 0.20～0.60 0.20～0.40 0.17～0.37 ≤0.50 Mn 0.35～0.65 1.20～1.60 0.40～0.70 0.40～0.70 ≤0.60 0.40～0.70 0.80～1.10 4.00～6.00 0.40～0.55 0.40～0.55 0.50～0.55 Cr ≤0.25 0.03～0.12 Cu≤0.30 Mo 表 3.2 V Ni ≤0.25 其它

4 焊前淮備

4.1 坡口加工應(yīng)采用機(jī)械方法，采用熱切割下料時(shí)，應(yīng)消除切割表面的氧化層或淬硬層。 坡口尺寸見表 4.1。 2 高壓管道焊接坡口尺寸型式 V 簡(jiǎn)圖 厚度 H mm α 表 4.1 間隙 C 2～2.5 2.5～3 鈍邊 P 1～1.5 1.5～2 坡口角度 α1 60～70 60～65 α2 R 3～8 9～16 雙V P 1. C α2 15～34 5/3 2.5～3 1.5～2 70～80 30～40 α1 1.5 C P 2± U H α 15～34 2.5～3 1.5～2 20～30 4～6 R P 2± 1.5 C
4.2 高壓管道焊接材料選用見表 4.2，并應(yīng)具有質(zhì)量合格證。 3 高壓管道焊接材料選用 母材 型號(hào) E4303（根層） 20 E4315（余層） E4316（余層） 15MnV 12CrMo 15CrMo 1 Cr5Mo 恒溫 1.5～2h。
4.4 高壓管道焊接允許最低環(huán)境溫度及預(yù)熱要求見表 4.4。 高壓管道焊接允許最低環(huán)境溫度及預(yù)熱要求 母材 允許焊接最低環(huán)境溫度 壁厚 mm <16 20 －10 16～26 >26 <16 15MnV －5 16～24 >24 <16 12CrMo －5 16～24 15 CrMo >24 Cr5Mo <16 5 16～24 >24
4.5 接頭組對(duì)時(shí)，其錯(cuò)口應(yīng)符合下列要求： 壁厚≤15mm 壁厚>15mm 錯(cuò)口≤0.5mm 錯(cuò)口≤1mm E5015 E5016 E5515—B1 E5515—B2 E1—5MoV—15 焊條 牌號(hào) J422 J427 J426 J507 J506 R207 R307 R507 表 4.2 焊絲 備注 T1G—J50 （H08MnSiTiRe） 氬氣純 度為 99.98% H08Mn2SiA H08CrMoA H13CrMoA 4.3 焊條使用前應(yīng)按規(guī)定烘干，酸性焊條在 150～200℃恒溫 1-2h，堿性焊條在 350～400℃ 表 4.4 預(yù)熱溫度℃ 不預(yù)熱 100～200 150～250 不預(yù)熱 150～200 200～250 150～200 200～250 250～300 200～250 250～300 300～350 備注 >10℃不預(yù)熱 >10℃不預(yù)熱 接頭組對(duì)后，兩管的軸線應(yīng)在一直線上，偏斜錯(cuò)差不得超過 1/1000。 4.6 為了便于裝配， 封閉段焊口可以酌加永久性與母材同材質(zhì)/鋼號(hào)/牌號(hào)/鋼級(jí)的襯墊， 其規(guī)格為 3×40mm， 裝配見圖 4.6。 4 55° 30° 圖
4.6 永久封墊裝配圖
4.7 盡量采用坡口外點(diǎn)固焊如圖 4.7 所示，如采用根部坡口內(nèi)點(diǎn)固焊，點(diǎn)焊縫是正式焊縫 的一部分，必須與正式焊接相同，點(diǎn)焊縫兩端打成緩坡形，以利接頭。 橋形鐵點(diǎn)固 圖 4.7 坡口外點(diǎn)焊 園鋼點(diǎn)固
4.8 管子焊接前應(yīng)將坡口及其附近 20mm 表面上的臟物、油跡、水份和銹斑等清除干凈。

5 焊接工藝

5.1 高壓管道宜用下列方法焊接 a）小管宜用鎢極氬弧焊，若受條件限制，亦可采用氧乙炔焰焊接，壁厚不應(yīng)>6mm； b）大管宜用手工電弧焊，為了保證根層質(zhì)量，可用酸性焊條打底，用堿性焊條填充 蓋面； c）推薦采用氬弧焊打底，手工電弧性填充蓋面的組合焊法，可以充分發(fā)揮兩種焊法 的優(yōu)勢(shì)，既能保證質(zhì)量，又能保證速度； d）高壓管道焊接，宜用轉(zhuǎn)動(dòng)平焊。 5.2 氧乙炔焰應(yīng)用中性焰，中號(hào)焊炬。焊后進(jìn)行正火處理，以消除過熱組織。
5.3 氬弧焊應(yīng)采用含 2%氧化釷或鈰鎢極，鎢極端部呈圓錐形尖端呈球形，圓錐高度為 3— 4 倍鎢徑，直流正極性聯(lián)接，采用左向焊法，工藝參數(shù)見表 5.3。 鎢極氬弧焊工藝參數(shù) 管壁厚 mm ≤5 ≤9 >9 焊絲直徑 mm 1.5 2 2.5 鎢極直徑 m 2 2.5 3 平均電流 A 75～85 80～90 85～95 表 5.3 氣體流量正/反 l/min 8/4～6 8/4～6 8/4～6 焊接第一填充層時(shí)，管內(nèi)仍應(yīng)充氬。
5.4 手工電弧焊除向上立焊外，都采用右向焊法，工藝參數(shù)見表 6.4。 5 手工電弧焊工藝參數(shù) 管壁厚 mm ≤5 焊條直徑 mm 2.5 3.2 2.5 3.2 2.5 3.2 4.0 層，則焊件報(bào)廢，應(yīng)從頭開始。 表 6.4 平均電流 A 75～95 115～135 75～95 115～135 75～95 115～135 140～160 ≤9 >9
5.5 采用氬弧焊打底手弧焊填充蓋面的組合焊是最科學(xué)的焊接方法。焊填充層時(shí)若燒穿根 5.6 推薦采用多層多道焊工藝。 擺動(dòng)幅度不能大于焊材直徑的 4 倍， 焊層的厚度以 2～4mm 為宜，一般不大于焊材直徑（根層除外） 。接頭應(yīng)互相錯(cuò)開。
5.7 焊縫焊完后，焊工應(yīng)打上自己的鋼印，并及時(shí)填寫“高壓管道焊接記錄” （見表 5.7） 。 高壓管道焊接工作記錄 工程名稱 線號(hào) 焊口編號(hào) 規(guī) 格 施工單位 材 質(zhì) 焊接 方法 焊接 材料 年 環(huán)境 溫度 月 焊前 預(yù)熱 日 熱處理 方法 探傷結(jié)果 焊工姓名 及編號(hào) 及其鋼印 表 5.7 5.8 高壓管道焊后熱處理見表
5.8。 高壓管道焊后熱處理要求 母材 壁厚 焊接方法 mm 20 15MnV 12CrMo 15 CrMo >20 ≤6 >20 ≤6 不限 ≤6 SMAW OFW SMAW OFW SMAW OFW 溫度℃ 850～900 600～650 930～950 680～710 930～950 表 5.8 熱處理?xiàng)l件 每 mm 保溫時(shí)間 min 0.5～1 2～2.5 1～1.5 2～2.5 1～1.5 冷卻方式 保溫緩冷 平靜空氣中 緩冷 平靜空氣 緩冷 平靜空氣 150l/h 冷至 600℃再以 較慢的速度 850～870 3～5 冷至室溫 焊后緩冷 6 同材質(zhì)/鋼號(hào)/牌號(hào)/鋼級(jí)焊材 Cr5Mo 不限 高鉻鎳焊材 注：氣焊件焊后冷至 300℃以下再熱處理。

6 焊接檢驗(yàn)

6.1 焊縫外觀應(yīng)滿足以下要求： a）成形良好，無裂紋、氣孔、夾渣和未熔合，轉(zhuǎn)動(dòng)焊不允許咬邊，固定焊允許局部 咬邊，深度不大于 0.3mm，累計(jì)長(zhǎng)度不大于 20%； b）余高，當(dāng)壁厚小于 10mm 時(shí)為 1.5～2mm，當(dāng)壁厚≥10mm 時(shí)為 2～2.5mm； c）寬度以每側(cè)蓋過坡口面 1.5～2.5mm。
6.2 焊縫無損檢測(cè)應(yīng)滿足下列要求： a）組合焊打底后 100%X 射線探傷，Ⅱ級(jí)合格； b）蓋面后，轉(zhuǎn)動(dòng)焊 20%，固定口 100%X 射線探傷，Ⅱ級(jí)合格； c）有條件的可以超聲波探傷代替最終的 X 探傷，超聲波為Ⅰ級(jí)合格。
6.3 同一部位的返修次數(shù)不得多于 2 次。